Markforged の産業用複合材プリンターが世界初の水陸両用義肢を製作

ニューヨークを拠点とする医療提供会社ノースウェル・ヘルスは、海兵隊の退役軍人ダン・ラスコ氏に、おそらく世界初となる3Dプリント水陸両用義足を提供した。フィンにより、ラスコさんのような切断患者は義肢を交換することなく歩いたり泳いだりできるようになります。

3Dプリント義肢の分野における急速な進歩により、ダン・ラスコさんのような切断患者にとって、片足を失うことが必ずしも活気に満ちた人生の終わりを意味するものではなくなりました。高品質の 3D プリント義肢により、高度な医療計画を持たない人でも、歩いたり、走ったり、一般的に二足歩行を必要とする作業を実行できるユーザーが増えています。

しかし、これまでのところ、3D プリント義肢は、泳ぎながら歩くという重要な機能の点で不十分でした。水陸両用義肢は何年も前から存在していますが、歩くことも泳ぐこともできる 3D プリント義肢をまだ完全に完成させた人はいないようです。

元海兵隊員ダン・ラスコさん（33歳）は、2004年にアフガニスタン滞在中に車が爆発物に衝突し、膝から下を切断した。現在、ラスコさんは大成功を収めたアスリートであり、切断手術によってスポーツへの情熱が薄れることはなく、マラソンを走り続け、スポーツに参加し続けています。しかし、通常の義足ではできない唯一のことは水泳です。

3Dプリントされた水陸両用義肢の開発により、最終的に水上プロジェクトに復帰するという目標が達成可能になりました。これは退役軍人にとっても非常に嬉しいことです。以前は、義足を外して妻に渡し、片足で泳がなければならなかった。「フィンのおかげで生活は大きく改善し、水泳への愛を再発見することができました」と彼は熱く語ります。「最近、幼い息子二人を連れてプールに戻り、初めて一緒にプールに飛び込むことができました。」

その機能は、足全体を置き換えることができます。最新の 3D プリント義肢は標準的な義肢として使用でき、切断者はプールに入るときや出るときに義肢を外す必要がありません。義肢の穴は水中での抵抗を減らすように設計されており、ラスコ氏（そして間もなく他の装着者も）は義肢の不便さを気にすることなくプールで自由に動けるようになる。

Fin義肢は、米国の複合材料3DプリンターメーカーであるMarkforged 3Dプリンターで印刷されました。同社は、プラスチック、金属、複合材料を統合した世界で唯一の3Dプリンターエコシステムを構築しました。そのうち、デスクトップデバイスMark Twoと産業グレードのMarkforged X7は、従来の熱溶解積層法技術だけでなく、連続繊維製造技術も採用しており、ナイロン、オニキス、カーボンファイバー、グラスファイバー、ケブラーなどの繊維材料を同時に印刷できます。印刷された部品の硬度は、アルミニウム部品を置き換えることができます。

左から右へ: Markforged X シリーズ、Mark Two、Eiger ソフトウェア Fin はナイロンとカーボンファイバーの充填補強材を使用して印刷されます。カーボンファイバー連続フィラメント充填補強材を使用して印刷された部品は、最も厳しい用途にも耐えることができます。 6061 アルミニウムよりも強度が高く、40% 軽量 - これらの特性は、軽量で柔軟性があり、硬い義肢のニーズに完全に適合します。同時に、生産速度は50倍速くなり、コストは20倍安くなります。

その中でも、Markforged X7 は最も機能的です。カーボンファイバーを使用して連続フィラメント充填と補強を行い、最も厳しい用途にも耐えられる部品を印刷します。信頼性の高いパフォーマンスを基盤として構築された Markforged X7 は、3D プリントにおいて画期的な品質と精度を実現します。優れた産業グレードのプラットフォームは、強化されたデュアルノズル印刷システムを採用し、カーボンファイバー、グラスファイバー、ケブラーなどの材料の充填と強化をサポートします。レーザーは印刷プロセス中に部品を検査し、寸法精度が許容誤差範囲内であることを確認します。

左から右へ: ナイロン、ナイロン + グラスファイバー、ナイロン + ケブラー、ナイロン + カーボンファイバー、オニキス
「水泳が大好きな切断者にとって、プールで思いっきり泳げる水陸両用器具は実際には存在しない」とノースウェルの上級副社長トーマス・ソーントン氏は語った。「私たちは、特定の問題を解決するために特定のアプローチを採用するという、異なるアプローチを採用しています。私たちは、手足を失った推定190万人（全国で2050年までにその数は倍増すると予想されています）の人々がアクティブなライフスタイルを取り戻せるように、他のカスタマイズされたソリューションを開発したいと考えています。」

出典: ウェイコン・ルイボ

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